Capitolo 5: Modalità di utilizzo 1
5.2 Elaborazione Tempo Macchina
5.2.3 Risultati macchine in libreria
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5.2.1.3 Passaggi della procedura
Questa procedura è da effettuare ogni volta in cui si vuole aggiungere una macchina alla libreria oppure un nuovo materiale alle macchine già in libreria.
- Eseguire l’esperimento del paragrafo (5.2.1.1 Building rate effettivo componente) e ricavare la curva della velocità superficiale media di building del componente in funzione del rapporto superficie/volume dello stesso. (step 1)
- Eseguire l’esperimento del paragrafo (5.2.1.2 Building rate supporti) e ricavare il valore della velocità superficiale media di building dei supporti. (step 2)
N.B.: Nel caso di macchina multi-laser la prova va eseguita in una zona di NON overlap dei laser.
E’ importante notare che la maggior parte delle aziende che producono componenti per fabbricazione additiva, in particolare con la tecnologia SLM, non modificano più i parametri macchina una volta ottimizzati. Ciò comporta che, una volta eseguita la metodologia di raccolta dati, i dati rimangono affidabili per tutta la vita utile della macchina. Il software, grazie a due semplici esperimenti, può stimare il tempo macchina di un qualunque componente con buona precisione per tutta la vita utile della macchina.
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5.2.3.1 Macchina EOS M270
Per questa macchina sono state eseguite le prove sui materiali: AlSi10Mg e Ti6Al4V. Non è stato possibile eseguire le prove sull’acciaio AISI 316L, in quanto i parametri macchina non erano disponibili nella macchina del laboratorio del Politecnico di Torino.
EOS M270® AlSi10Mg
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 = 7,62 𝑠
Velocità superficiale media di building dei componenti dell’esperimento descritto nello step1 Tabella 14.
Prova esperimento Velocità superficiale media
Prova 1 1,000
Prova 2 1,047
Prova 3 1,082
Prova 4 1,164
Prova 5 1,246
Prova 6 1,287
Prova 7 1,334
Prova 8 1,380
Prova 9
1,434 Prova 10
1,457 Prova 11
1,485
Prova 12 1,489
Prova 13
1,493 Prova 14
1,497
TABELLA 14:VELOCITÀ SUPERFICIALE NORMALIZZATA EOSM270 LEGA DI ALLUMINIO
Andamento lineare decrescente del logaritmo della velocità superficiale media di building del componente in funzione del rapporto superficie/volume (Figura 38).
66 FIGURA 38:VELOCITÀ SUPERFICIALE IN FUNZIONE DEL RAPPORTO SUPERFICIE-VOLUME EOSM270
LEGA DI ALLUMINIO.
Velocità superficiale media di building dei supporti: 𝑣sup 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑝= 143,75 𝑚𝑚2
𝑠
Densità volumetrica supporti = 42%
EOS M270® Ti6Al4V
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 = 7,62 𝑠
Velocità superficiale media di building dei componenti dell’esperimento descritto nello step1 Tabella 15.
Prova esperimento Velocità superficiale media
Prova 1 1,000
Prova 2 1,046
Prova 3 1,085
Prova 4 1,181
Prova 5 1,283
Prova 6 1,337
Prova 7 1,392
Prova 8 1,453
Prova 9 1,515
Prova 10 1,547
Prova 11 1,576
Prova 12 1,587
Prova 13 1,591
Prova 14 1,595
TABELLA 15:VELOCITÀ SUPERFICIALE NORMALIZZATA EOSM270LEGA DI TITANIO.
67 Andamento lineare decrescente del logaritmo della velocità superficiale media di building del componente in funzione del rapporto superficie/volume (Figura 39)
FIGURA 39:VELOCITÀ SUPERFICIALE IN FUNZIONE DEL RAPPORTO SUPERFICIE-VOLUME EOSM270
LEGA DI TITANIO.
Si può notare che anche nel caso della lega di titanio i dati sperimentali seguono un andamento molto vicino a quello della retta interpolante.
Velocità superficiale media di building dei supporti: 𝑣sup 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑝= 144,02 𝑚𝑚2
𝑠
Densità volumetrica supporti = 42%
5.2.3.2 Macchina EOS M290
®Per questa macchina sono state eseguite le prove da un fornitore dell’azienda Leonardo S.P.A Divisione Velivoli. La prova dell’esperimento 1 è stata eseguita con un numero di dati sperimentali inferiore rispetto a quelli della prova eseguita sulla macchina EOS M270® del laboratorio del Politecnico di Torino. Tali prove sono comunque sufficienti per ottenere la curva di velocità superficiale di building in funzione del rapporto superficie/volume del componente.
EOS M290® AlSi10Mg 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 = 9,74 𝑠
In particolare, sono state eseguite la “Prova 2”, la “Prova 7” e la “Prova 13” dell’esperimento descritto nel paragrafo (5.2.1.1 Building rate effettivo componente).
68 Velocità superficiale media di building dei componenti dell’esperimento descritto nello step1 Tabella 16.
Prova esperimento Velocità superficiale media Prova 2
1,000
Prova 7 2,135
Prova 13 3,385
TABELLA 16:VELOCITÀ SUPERFICIALE NORMALIZZATA EOSM290 LEGA DI ALLUMINIO
Andamento lineare decrescente del logaritmo della velocità superficiale media di building del componente in funzione del rapporto superficie/volume (Figura 40)
FIGURA 40:VELOCITÀ SUPERFICIALE IN FUNZIONE DEL RAPPORTO SUPERFICIE-VOLUME EOSM290 LEGA DI ALLUMINIO.
Velocità superficiale media di building dei supporti: 𝑣sup 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑝= 344,56 𝑚𝑚𝑠2 Densità volumetrica supporti = 22%
69 EOS M290 Ti6Al4V
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 = 10,43 𝑠
Velocità superficiale media di building dei componenti dell’esperimento descritto nello step1 Tabella 17
Prova esperimento Velocità superficiale media Prova 2
1,000 Prova 7
1,519 Prova 13
1,921
TABELLA 17:VELOCITÀ SUPERFICIALE NORMALIZZATA EOSM290 LEGA DI TITANIO
Andamento lineare decrescente del logaritmo della velocità superficiale media di building del componente in funzione del rapporto superficie/volume (Figura 41).
FIGURA 41:VELOCITÀ SUPERFICIALE IN FUNZIONE DEL RAPPORTO SUPERFICIE VOLUME EOSM290
LEGA DI TITANIO
Velocità superficiale media di building dei supporti: 𝑣sup 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑝= 209,15 𝑚𝑚𝑠2 Densità volumetrica supporti = 55%
70 EOS M290® AISI 316L
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 = 9,74 𝑠
Velocità superficiale media di building dei componenti dell’esperimento descritto nello step1 Tabella 18
Prova esperimento Velocità superficiale media Prova 2
1,000 Prova 7
1,483 Prova 13
1,878
TABELLA 18:VELOCITÀ SUPERFICIALE NORMALIZZATA EOSM290 ACCIAIO. Andamento lineare decrescente del logaritmo della velocità superficiale media di building del componente in funzione del rapporto superficie/volume (Figura 42)
FIGURA 42:VELOCITÀ SUPERFICIALE IN FUNZIONE DEL RAPPORTO SUPERFICIE-VOLUME EOSM290
ACCIAIO.
Si può notare che anche nel caso dell’acciaio AISI 316L i dati sperimentali seguono un andamento molto vicino a quello della retta interpolante.
Velocità superficiale media di building dei supporti: 𝑣sup 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑝= 121,34 𝑚𝑚2
𝑠
Densità volumetrica supporti = 55%
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5.2.3.3 Macchina EOS M400-4
®Per questa macchina, come per la macchina EOS M290®,le prove sono state eseguite da un fornitore dell’azienda Leonardo S.P.A. Divisione Velivoli con la stessa metodologia della macchina precedente.
Essendo questa macchina multi-laser, le prove sono state eseguite in una zona della macchina in cui non vi è overlap dei laser.
EOS M400-4® AlSi10Mg 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 = 13,63 𝑠
Velocità superficiale media di building dei componenti dell’esperimento descritto nello step1 Tabella 19
Prova esperimento Velocità superficiale media
Prova 2 1,000
Prova 7 1,817
Prova 13 2,642
TABELLA 19:VELOCITÀ SUPERFICIALE NORMALIZZATA EOSM400-4 LEGA DI ALLUMINIO
Andamento lineare decrescente del logaritmo della velocità superficiale media di building del componente in funzione del rapporto superficie/volume (Figura 43)
FIGURA 43:VELOCITÀ SUPERFICIALE IN FUNZIONE DEL RAPPORTO SUPERFICIE-VOLUME EOS M400-4
LEGA DI ALLUMINIO.
Velocità superficiale media di building dei supporti: 𝑣sup 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑝= 393,85 𝑚𝑚2
𝑠
Densità volumetrica supporti = 22%
72 EOS M400-4® Ti6Al4V
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 = 12,10 𝑠
Velocità superficiale media di building dei componenti dell’esperimento descritto nello step1 Tabella 20
Prova esperimento Velocità superficiale media Prova 2
1,000 Prova 7
1,589 Prova 13
2,077
TABELLA 20:VELOCITÀ SUPERFICIALE NORMALIZZATA EOSM400-4 LEGA DI TITANIO
Andamento lineare decrescente del logaritmo della velocità superficiale media di building del componente in funzione del rapporto superficie/volume (Figura 44).
FIGURA 44:VELOCITÀ SUPERFICIALE IN FUNZIONE DEL RAPPORTO SUPERFICIE-VOLUME EOSM400-4
LEGA DI TITANIO
Velocità superficiale media di building dei supporti: 𝑣sup 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑝= 115,04 𝑚𝑚2
𝑠
Densità volumetrica supporti = 55%
73 EOS M400-4 AISI 316L
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑎𝑡𝑖𝑛𝑔 = 12,10 𝑠
Velocità superficiale media di building dei componenti dell’esperimento descritto nello step1 Tabella 21.
Prova esperimento Velocità superficiale media
Prova 2 1,000
Prova 7 1,402
Prova 13 1,711
TABELLA 21:VELOCITÀ SUPERFICIALE NORMALIZZATA EOSM400-4 ACCIAIO
Andamento lineare decrescente del logaritmo della velocità superficiale media di building del componente in funzione del rapporto superficie/volume (Figura 45).
FIGURA 45:VELOCITÀ SUPERFICIALE IN FUNZIONE DEL RAPPORTO SUPERFICIE-VOLUME EOSM400-4
ACCIAIO.
Velocità superficiale media di building dei supporti: 𝑣sup 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 𝑠𝑢𝑝𝑝= 121,57 𝑚𝑚2
𝑠
Densità volumetrica supporti = 55%
Dai risultati riportati per tutte le macchine e tutti i materiali in libreria del software, si può notare che vengono rispettati tutti i risultati attesi dalla metodologia di acquisizione dati.
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